浙江省富阳市第二中学高考物理一轮复习 模块复习课件《原子结构》课件

1、原子结构原子结构 *它们才是重点它们才是重点* （1 1）连续光谱）连续光谱 连续分布连续分布的包含有从红光到紫光各种的包含有从红光到紫光各种 色光的光谱叫做连续光谱。色光的光谱叫做连续光谱。 炽热的固体、液体和高压气体炽热的固体、液体和高压气体的发射的发射 光谱是连续光谱。例如白炽灯丝发出的光谱是连续光谱。例如白炽灯丝发出的 光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成 连续光谱连续光谱。 氢原子光谱图氢原子光谱图 nm H 1 .486 nm H 1 .434 nm H 3 .656 nm H 2 .410 特点：是一条条分立的亮线特点：是一条条分立的亮线 （2）线

2、状谱（）线状谱（原子光谱）原子光谱） 只含有一些只含有一些不连续的亮线不连续的亮线的的 光谱叫做线状谱。明线光谱中的亮线叫谱线，各条光谱叫做线状谱。明线光谱中的亮线叫谱线，各条 谱线对应不同波长的光。谱线对应不同波长的光。稀薄气体或金属的蒸气的稀薄气体或金属的蒸气的 发射光谱发射光谱是线状谱。是线状谱。 线状谱是线状谱是由游离状态的原子发射的由游离状态的原子发射的，也叫，也叫原子光谱原子光谱。 各种各种元素元素都都只能只能发出具有发出具有本身特征本身特征的某些波长的光，的某些波长的光，线状线状 谱的谱线也叫原子的谱的谱线也叫原子的特征谱线。特征谱线。 （3）吸收光谱）吸收光谱 物体发出的白光通

3、过物质时，某些波长的光物体发出的白光通过物质时，某些波长的光 被物质吸收后产生的光谱，叫做吸收光谱。被物质吸收后产生的光谱，叫做吸收光谱。 各原子的吸收光谱中每一条暗线都跟该种原各原子的吸收光谱中每一条暗线都跟该种原 子的原子的发射光谱中的一条明线相对应。子的原子的发射光谱中的一条明线相对应。 这表明，这表明，低温气体原子吸收的光，恰好就是低温气体原子吸收的光，恰好就是 这种原子在高温时发出的光这种原子在高温时发出的光。 因此吸收光谱中的暗谱线，也是原子的特征因此吸收光谱中的暗谱线，也是原子的特征 谱线。谱线。 氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。 氢原

4、子光谱氢原子光谱 22 1 111 ()3,4,5,. 2 Rn n m 7 巴耳末公式 R=1.10 10里德伯常量 n值有何含义？值有何含义？ 第一，每一个第一，每一个n值对应一条谱线；值对应一条谱线； 第二，第二，n值只能取正整数，谱线波长是分立的。值只能取正整数，谱线波长是分立的。 解析：解析：(1)光谱分析中首先获取样本的线状谱，然后利用各光谱分析中首先获取样本的线状谱，然后利用各 种原子的特征谱线加以对照，从而确定组成成分种原子的特征谱线加以对照，从而确定组成成分 （2）B 知识点玻尔理论知识点玻尔理论 1 1三条假说三条假说 (1)(1)定态：原子只能处于一系列定态：原子只能处于

5、一系列_的能量状态中，的能量状态中， 在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但不向外辐在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但不向外辐 射能量，这些状态叫做射能量，这些状态叫做_； (2)(2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射 ( (或吸收或吸收) )一定的能量，即：一定的能量，即：E E_； (3)(3)轨道量子化：原子的不同能量状态跟电子沿轨道量子化：原子的不同能量状态跟电子沿_ 绕核运动相对应原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨绕核运动相对应原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨 道也是道也是_的的 不连续不连续

6、定态定态 E初 初 E终 终(或 或E终 终 E初 初) 不同轨道不同轨道 不连续不连续 2 2氢原子模型氢原子模型 (1)(1)轨道量子化：轨道量子化：r rn n_，r r0 00.530.531010 10 m10 m， ，( (n n 0,1,2,30,1,2,3，) ) (2)(2)能量量子化：能量量子化：E En n_，E E1 113.6 eV13.6 eV，( (n n 0,1,2,30,1,2,3，) ) (3)(3)跃迁量子化：原子在两个能级之间跃迁时辐射或吸收跃迁量子化：原子在两个能级之间跃迁时辐射或吸收 光子的能量满足：光子的能量满足：hh_._. 3 3氢原子能级分布

7、氢原子能级分布( (如图如图58581 1所示所示) ) (1)(1)吸收光子的条件：电子从吸收光子的条件：电子从_能级向能级向_能能 级跃迁级跃迁( (如从基态向激发态跃迁如从基态向激发态跃迁) ) n2r0 EmEn 低低 高高 (2)(2)释放光子的条件：电子从释放光子的条件：电子从_能级向能级向_能能 级跃迁级跃迁( (如从激发态向基态跃迁如从激发态向基态跃迁) ) (3)(3)原子发生电离的条件：吸收大于或等于逸出功的能原子发生电离的条件：吸收大于或等于逸出功的能 量量 高高 低低 练习练习1 1：对玻尔理论的下列说法中，正确的是：对玻尔理论的下列说法中，正确的是 （ ） A A、继

8、承了卢瑟福的原子模型，但对原子能、继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能 量和电子轨道引入了量子化假设量和电子轨道引入了量子化假设 B B、对经典电磁理论中关于、对经典电磁理论中关于“做加速运动的做加速运动的 电荷要辐射电磁波电荷要辐射电磁波”的观点表示赞同的观点表示赞同 C C、用能量转化与守恒建立了原子发光频率、用能量转化与守恒建立了原子发光频率 与原子能量变化之间的定量关系与原子能量变化之间的定量关系 D D、玻尔的两个公式是在他的理论基础上利、玻尔的两个公式是在他的理论基础上利 用经典电磁理论和牛顿力学计算出来的用经典电磁理论和牛顿力学计算出来的 ACD 2 2、根据玻尔理论，氢原子中，量

9、子数、根据玻尔理论，氢原子中，量子数N N越大，则下列越大，则下列 说法中正确的是（说法中正确的是（ ） A A、电子轨道半径越大、电子轨道半径越大 B B、核外电子的速率越大、核外电子的速率越大 C C、氢原子能级的能量越大、氢原子能级的能量越大 D D、核外电子的电势能越大、核外电子的电势能越大 3 3、根据玻尔的原子理论，原子中电子绕核运动的半、根据玻尔的原子理论，原子中电子绕核运动的半 径（径（ ） A A、可以取任意值、可以取任意值 B B、可以在某一范围内取任意值、可以在某一范围内取任意值 C C、可以取一系列不连续的任意值、可以取一系列不连续的任意值 D D、是一系列不连续的特定

10、值、是一系列不连续的特定值 D ACD 4 4、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半、按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半 径为径为r ra a的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为r rb b的的 圆轨道上，已知圆轨道上，已知r ra arrb b，则在此过程中（，则在此过程中（ ） A A、原子要发出一系列频率的光子、原子要发出一系列频率的光子 B B、原子要吸收一系列频率的光子、原子要吸收一系列频率的光子 C C、原子要发出某一频率的光子、原子要发出某一频率的光子 D D、原子要吸收某一频率的光子、原子要吸收某一频率的光子 C 探究考向能级的分析与计算探究考

11、向能级的分析与计算 【技巧概述】【技巧概述】 1 1氢原子受激发由低能级向高能级跃迁氢原子受激发由低能级向高能级跃迁 当光子作用使原子发生跃迁时，只有光子能量满足当光子作用使原子发生跃迁时，只有光子能量满足hhE Em m E En n的条件时，原子才能吸收光子的全部能量而发生跃迁的条件时，原子才能吸收光子的全部能量而发生跃迁 当用电子等实物粒子作用在原子上，只要入射粒子的动能当用电子等实物粒子作用在原子上，只要入射粒子的动能 大于或等于原子某两大于或等于原子某两“定态定态”能量之差能量之差E Em mE En n，即可使原子受，即可使原子受 激发而向较高能级跃迁激发而向较高能级跃迁 如果光子

12、或实物粒子与原子作用而使原子电离如果光子或实物粒子与原子作用而使原子电离( (绕核运动绕核运动 的电子脱离原子的束缚而成为的电子脱离原子的束缚而成为“自由电子自由电子”，即，即n n的状的状态态) 时，时，不受跃迁条件限制，只不过入射光子能量越大，原子电离不受跃迁条件限制，只不过入射光子能量越大，原子电离 后产生的自由电子的动能越大后产生的自由电子的动能越大 2 2氢原子自发辐射由高能级向低能级跃迁氢原子自发辐射由高能级向低能级跃迁 例例3 320112011四川卷四川卷 氢原子从能级氢原子从能级m m跃迁到能级跃迁到能级n n时辐射时辐射 红光的频率为红光的频率为1 1，从能级，从能级n n

13、跃迁到能级跃迁到能级k k时吸收紫光的频率为时吸收紫光的频率为 2 2，已知普朗克常量为，已知普朗克常量为h h，若氢原子从能级，若氢原子从能级k k跃迁到能级跃迁到能级m m，则，则( ( ) ) A A吸收光子的能量为吸收光子的能量为hh1 1hh2 2 B B辐射光子的能量为辐射光子的能量为hh1 1hh2 2 C C吸收光子的能量为吸收光子的能量为hh2 2hh1 1 D D辐射光子的能量为辐射光子的能量为hh2 2hh1 1 D D D 变变式题式题20112011温州模拟温州模拟 如图如图58583 3所示为氢原子的能级示意图，所示为氢原子的能级示意图， 一群氢原子处于一群氢原子处于n n3 3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子， 用这些光子照射逸出功为用这些光子照射逸出功为2.49 eV2.49 eV的金属钠，下列说法中正确的是的金属钠，下列说法中正确的是 A.这群氢原子能辐射出三种频率不同的光，其中从